[发明专利]车辆的并联式混合动力驱动系的分离耦合器的耦合器力矩的调配

说明书

技术领域

本发明涉及用于实现调配比例耦合器的耦合器力矩的方法以及并联式混合动力驱动系。

背景技术

在并联式混合动力系统（例如大众途锐混合动力系统、保时捷卡宴S混合动力系统、尼桑风雅混合动力系统）中，内燃机（VM）和电机（EM）位于驱动轴上（参见图1）。为了能够纯电动行驶，通常通过比例分离耦合器（K0）将内燃机与其他驱动装置分离。由此能够仅借助电机形成前驱，避免了内燃机的拖曳力矩和废气后处理设备中的物质处理。

分离耦合器根据构造方式能够划分为脉冲耦合器和比例耦合器。脉冲耦合器仅识别断开状态（无力矩）和接合状态（全力矩）。与此相对地，比例耦合器能够用于设定耦合器特征曲线在断开状态和接合状态之间的任意力矩。比例耦合器尤其应用在“对转差率敏感的”传动系中。例如具有转换器的传动系是“对转差率敏感的”，因为改变电机和传动装置输入端之间的转速差（转换器转差率）会对车轮上的力矩产生影响。

为了在电动行驶期间在不使用额外的起动单元（例如小齿轮起动机）的情况下在需要时能够再次接通内燃机，要借助分离耦合器起动内燃机。为了满足“对转差率敏感的”传动系所适用的舒适度要求，需要尽可能准确地识别通过耦合器设置的扭矩，因为要借助电机补偿该扭矩，使得电机的转速尽可能不变并且由此在起动时使得转差率（Schlupf）尽可能不变。

在现有技术中，在满足一定的边界条件的情况下，在一些起动阶段要像公开文献DE 10 2008 042 685 A1中已经描述的那样对参与的传动系组件进行角动量平衡，从而调配耦合器力矩。在进行平衡时，高度简化地对起动时电机上的预期转速变化和实际转速变化进行比较。如果存在偏差，那么分离耦合器的实际传输的耦合器力矩被视为偏差的原因并且相应地纠正（调配）所述偏差。

在实际的混合动力系列项目（PL72h）中，每次起动的调配频率大约为起动的30%。平均下来每公里进行4次起动。对耦合器特征曲线（在执行器路径上的耦合器力矩）的了解越准确，就能够越舒适地实现重新起动。因此有必要能够尽可能不受限地并且在必要时进行调配。

由于朝插电混合动力车、即电池容量更大并且能够用电缆为电池充电的车辆发展的趋势，马达起动的次数能够大幅度减少（＜1次起动/km）,并且因此通过已公开的方法调配耦合器特征曲线的可能性也大幅度减小。如果驾驶员最佳地利用允许的电动行驶范围并且仅在插座上为车辆电池充电，甚至有可能长达几周根本不会进行调配。尽管如此必须确保的是，即使在经过了很长的纯电动行驶阶段以后，马达起动能仍然满足舒适度要求。

发明内容

通过根据本发明的方法能够采用久经考验的角动量平衡，而不必起动内燃机，从而使得乘客不会察觉到。

过去为了能够成功地完成调配必须等待上级的控制系统（运行策略）在当前的行驶工况的基础上触发起动，并且边界条件在这种起动情况中也还适合进行调配。由于新的插电行驶形式产生了主动触发并且协调所述调配的必要性。

在此描述的方法的优点在于，提供了一种可能性，即如此实施久经考验的角动量平衡，一方面使得不必利用喷射、点火和内燃机与电机的转速同步进行传统的马达起动并且另一方面使得这个过程的进行对于驾驶员来说完全察觉不到。这种运行状态在下面被称为“幽灵起动”，因为实际上并没有起动内燃机（例如没有喷射和/或点火）。真正的内燃机起动在这里被称为“再起动”。

其他优点是，一方面由耦合器控制系统观察行驶状态，并且在边界条件适合进行调配时，只要耦合器控制系统中存在调配期望，就能够由耦合器控制系统触发幽灵起动，这显著改进了每次起动的调配频率。另一方面，在如今的调配方法中能够使得该调配时间段（用于平衡计算的辅助点的数量）由于在通过上级控制系统重新起动时必要的动力要求而非常短，也就是说，驾驶员通过行车踏板表达他的力矩期望并且想要/必须首先经历对其的直接反应再进行调配或者根本不进行调配。延迟越大，产品感受起来就越“不运动”。在这里所述的方法包括幽灵起动中就不再会如此，因为不通过驾驶员期望来触发起动，而是通过耦合器控制功能进行。

当存在足够数量的用于进行调配的计算辅助点、调配期望通过策略决定的马达起动被取消或者对于调配而言有效的边界条件被破坏时，就主动通过耦合器控制功能再次结束幽灵起动。迄今的调配在再起动期间能够像之前一样实现，幽灵起动方法为此作为并行的功能分支。